Гетерогенность митохондриальных заболеваний, обусловленных дефектами комплекса I дыхательной цепи
Аннотация
Частой причиной митохондриальных заболеваний являются наследственные дефекты комплекса I дыхательной цепи, которые составляют около 30% случаев митохондриальной патологии у детей. Комплекс I представляет собой наиболее крупный и сложный энзимный комплекс дыхательной цепи электронов. Его функционирование находится под контролем и ядерного и митохондриального генома и, по-видимому, определяется не менее чем 300 генами. Комплекс I состоит из 45 субъединиц: 7 из них кодируются митохондриально, остальные — ядерной ДНК. Кроме того, существуют дополнительные факторы, локализованные вне комплекса I, но определяющие его стабильность и активность. Представлен анализ клинических форм заболеваний, обусловленных недостаточностью комплекса I, самой частой из них является синдром Ли. Заболевания, как правило, отличаются ранним дебютом, тяжелым поражением нервной, мышечной, сердечно-сосудистой систем. При отсутствии эффективного лечения особую важность имеет идентификация генной мутации для подтверждения диагноза, а также дородовой диагностики.
Об авторе
Е. А. Николаева
Научно-исследовательский клинический институт педиатрии ГБОУ ВПО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова», Москва
Россия
Россия
д.м.н., гл.н.с. отделения психоневрологии и наследственных заболеваний с нарушением психики
Список литературы
1. Schaefer A.M., McFarland R., Blakely E.L. et al. Prevalence of mitochondrial DNA disease in adults. Ann Neurol 2008; 63: 35–39.
2. Skladal D., Halliday J., Thorburn D.R. Minimum birth prevalence of mitochondrial respiratory chain disorders in children. Brain 2003; 126: Pt 8: 1905–1912.
3. Bernier F.P., Boneh A., Dennett X. et al. Diagnostic criteria for respiratory chain disorders in adults and children. Neurology 2002; 59: 1406–1411.
4. Wolf N.I., Smeitink A.M. Mitochondrial disorders: а proposal for consensus diagnostic criteria in infants and children. Neurology 2002; 59: 1402–1405.
5. Zeviani M., Carelli V. Mitochondrial disorders. Curr Opin Neurol 2003; 16: 585–594.
6. Finsterer J. Overview on visceral manifestations of mitochondrial disorders. Neth J Med 2006; 64: 3: 61–71.
7. Haas R.H., Parikh S., Falk M.J. et al. The in-depth evaluation of suspected mitochondrial disease. Mol Genet Metab 2008; 94: 1: 16–37.
8. Shchelochkov O.A.. Li F.Y., Wang J. et al. Milder clinical course of type IV 3-methylglutaconic aciduria due to a novel mutation in TMEM70. Mol Genet Metab 2010; 101: 2–3: 282–285.
9. Loeffen J.L., Smeitink J.A., Trijbels J.M. et al. Isolated complex I deficiency in children: clinical, biochemical and genetic aspects. Hum Mutat 2000; 15: 123–134.
10. Bйnit P., Chretien D., Kadhom N. et al. Large-scale deletion and point mutations of the nuclear NDUFV1 and NDUFS1 genes in mitochondrial complex I deficiency. Am J Hum Genet 2001; 68: 6: 1344–1352.
11. Distelmaier F., Koopman W.J., van der Heuvel L.P. et al. Mitochondrial complex I deficiency: from organell dysfunction to clinical disease. Brain 2009; 132: 833–842.
12. Goldstein A.C., Bhatia P., Vento J.M. Mitochondrial Disease in Childhood: Nuclear Encoded. Neurotherapeutics 2013; 10: 2: 212–226.
13. Rahman S., Thorburn D.R. 189th ENMC International workshop Complex I deficiency: Diagnosis and treatment. 20–22 April 2012, Naarden, The Netherlands. Neuromuscular Disorders 2013; 23: 6: 506–515.
14. Гривенникова В.Г., Виноградов А.Д. Митохондриаль- ный комплекс 1. Успехи биологической химии 2003; 43: 19–58. (Grivennikova V.G., Vinogradov А.D. Mitochondrial complex I. Uspekhi biologicheskoj khimii 2003; 43: 19–58.)
15. Carroll J., Fearnley I.M., Skehel J.M. et al. Bovine complex I is a complex of 45 different subunits. J Biol Chem 2006; 281: 32724–32727.
16. Angerer H., Zwicker K., Wumaier Z. et al. A scaffold of accessory subunits links the peripheral arm and the distal protonpumping module of mitochondrial complex I. Biochem J 2011; 437: 279–288.
17. Calvo S.E., Tucker E.J., Compton A.G. et al. High-throughput, pooled sequencing identifies mutations in NUBPL and FOXRED1 in human complex I deficiency. Nat Genet 2010; 42: 10: 851–858.
18. Pagniez-Mammeri H., Loublier S., Legrand A. et al. Mitochondrial complex I deficiency of nuclear origin I. Structural genes. Mol Genet Metab 2012; 105: 2: 163–172.
19. Lazaroua M., Thorburnb D.R., Ryana M.T., McKenziea M. Assembly of mitochondrial complex I and defects in disease. Biochim Biophys Acta 2009; 1793: 1: 78–88.
20. Janssen R., Smeitink J., Smeets R., van Den Heuvel L. CIA30 complex I assembly factor: a candidate for human complex I deficiency? Hum Genet 2002; 110: 264–270.
21. Ogilvie I., Kennaway N.G., Shoubridge E.A. A molecular chaperone for mitochondrial complex I assembly is mutated in a progressive encephalopathy. J Clin Invest 2005; 115: 2784– 2792.
22. Vogel R.O., Smeitink J.A., Nijtmans L.G. Human mitochondrial complex I assembly: a dynamic and versatile process. Biochim Biophys Acta 2007; 1767: 1215–1227.
23. Pagniez-Mammeri H., Rak M., Legrand A. et al. Mitochondrial complex I deficiency of nuclear origin II. Non-structural genes. Mol Genet Metab 2012; 105: 2: 173–179.
24. Di Mauro S., Davidzon G. Mitochondrial DNA and disease. Ann Med 2005; 37: 222–232.
25. Nouws J., Nijtmans L., Smeitink J.A. et al. Assembly factors as a new class of disease genes for mitochondrial complex I deficiency: cause, pathology and treatment options. Brain 2011; 135: 1: 12–22.
26. Kirby D.M., Salemi R., Sugiana C. et al. NDUFS6 mutations are a novel cause of lethal neonatal mitochondrial complex I deficiency. J Clin Invest 2004; 114: 6: 837–845.
27. Swalwell H., Kirby D.M., Blakely E.L. Respiratory chain complex I deficiency caused by mitochondrial DNA mutations Eur J Hum Genet 2011; 19: 7: 769–775.
28. Koene S., Rodenburg R.J., van der Knaap M.S. et al. Natural disease course and genotype-phenotype correlations in Complex I deficiency caused by nuclear gene defects: what we learned from 130 cases. Inherit Metab Dis 2012; 35: 5: 737–747.
29. Sarzi E., Brown M.D., Lebon S. et al. A novel recurrent mitochondrial DNA mutation in ND3 gene is associated with isolated complex I deficiency causing Leigh syndrome and dystonia. Am J Med Genet 2007; 143A: 33–41.
30. Finsterer J., Melichart M., Wцhrer A. Complex-I defect with minimal manifestations. Arch Med Sci 2014; 10: 1: 200–202
31. Haack T.B., Haberberger B., Frisch E.M. et al. Molecular diagnosis in mitochondrial complex I deficiency using exome sequencing. J Med Genet 2012; 49: 4: 277–283.
32. Kevelam S.H., Rodenburg R.J., Wolf N.I. et al. NUBPL mutations in patients with complex I deficiency and a distinct MRI pattern. Neurology 2013; 80: 17: 1577–1583.
33. Kanabus M., Heales S. J., Rahman S. Development of pharmacological strategies for mitochondrial disorders Br J Pharmacol 2014; 171: 8: 1798–1817.
34. Gerards M., van den Bosch B.J., Danhauser K. et al. Riboflavin- responsive oxidative phosphorylation complex I deficiency caused by defective ACAD9: new function for an old gene. Brain 2011; 134: 210–219.
Рецензия
Для цитирования:
Николаева Е.А. Гетерогенность митохондриальных заболеваний, обусловленных дефектами комплекса I дыхательной цепи. Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2015;60(3):21-25.
For citation:
Nikolaeva E.A. Heterogeneity of mitochondrial diseases caused by defects in mitochondrial respiratory chain complex I. Rossiyskiy Vestnik Perinatologii i Pediatrii (Russian Bulletin of Perinatology and Pediatrics). 2015;60(3):21-25. (In Russ.)
Просмотров:
1437
Послать статью по эл. почте 